Автореферат (Методология планирования, организации и управления терминально-складскими комплексами в транспортно-логистических системах), страница 4

Поэтому процедура определения значений переменных вразрабатываемой модели ТЛС трактуется как многоэтапный процесс управленияинтегрированной системой ТСО и ГАП (Ω). Каждому ТСК в ТЛС соответствуетмножество возможных состояний и управление в системе реализуется пошагово(дискретно) после определения эффективного решения и применении его вкачестве одного из конечного числа возможных воздействий. Конечнымрезультатом последовательных воздействия будет изменение качественногосостояния ТЛС, оцениваемое по заданным критериям. Тогда, систему ТЛС (Ω)15можно представлять конечным взвешенным ориентированным графом (Ω),вершины которого взаимно однозначно соответствуют состояниям системы(параметры ТСО и ГАП), дуги – управлениям перемещения партии груза, весадуг – количественным оценкам эффективности соответствующих переходов(рисунок 4).(0 ) = 0 – оценкапоказателейсостояния груза вмомент отправления1267() → –оценкапоказателейсостояния груза вмомент доставки5803 (, ) - дискретные состояния системы,характеризуемые совокупностью показателейпроизводительности работы ТСК и ГАП94(, ) количественная оценкаэффективности перемещения партиигруза (вес дуги) по критериям ГАП иТСОРисунок 4 – Конечный условный граф возможных перемещений партии груза вдинамической системе с дискретными состояниями: (Ω)Начальное состояние системы считается заданным на момент началаработы системы.

Традиционно, дискретная управляемая система ТЛС дляоднокритериальной модели (по критерию удельные затраты) формализуется иопределяется какΩ = ; 0 ; ; (), (, ), (, )(2)где D – конечное множество возможных состояний ТЛС; – множествофинальных состояний параметров ТСА и ГАП, 0 ∈ , 0 ∉ , ⊂ ; () –конечное множество состояний управлений выбором направления перемещениягруза ( ∈ |); (, ) – функция переходов перемещения грузов (из состояния под воздействием управления система переходит в состояние (, ),( ∈ |), ∈ (), (, ) ∈ ; (, ) – функция удельных затрат напроизводство технологических процессов в ТЛС, ( ∈ |), ∈ (), значенияудельных затрат считаются неотрицательными.Тогда оптимальной траектории перемещения грузов () в системе ТЛС(Ω)соответствуетконечнаяпоследовательностьсостояний=0 1 2 , , … , , если выполняется условие16 = ( −1 , ), где ∈ ( −1 ), = 1,2, … , (3)0где – начальное со состояние траектории движения партии груза ; –конечное состояние траектории движения партии груза ; 1 , 2 … , −1 –промежуточные состояния траектории движения партии .Построение оптимальной траектории перемещения партии груза в ТЛСосновано на принципе Беллмана() = min (, ) + (, ) }, ( ∈ |),(4)∈()Значительный вес в решении практической задачи оптимизации процессовв ТЛС приобретает выбор метода, позволяющего рационально использоватьвычислительные ресурсы при организации транспортных потоков.

Представимдекомпозицию структуры методов решения многокритериальных задач вусловиях неопределённого состояния среды функционирования ТЛС на рисунке5.Методы решения многокритериальных задач вусловиях неопределённого состояния внешней средыМетоды, основанные на субъективныхкритериях и оценкахПолучениеаприорногоранжированияфакторов (методы,основанные наэкспертных оценках)Методы анализаиерархий,рандомизированныхсводных показателейи др.Получениеаприорногораспределениявероятностей:критерийЛапласа,оценкиФишберна идр.МетодырайонированияОбеспечениегарантированныхуровнейэффективностирешенийКритерийВальда,критерийСэвиджа.Производныекритерии:Гурвица и др.Принципдоминированиявозможныхвариантов споследующимвыборомоптимальногоПринцип соблюденияиерархическогосоотношениявероятностейвозможных состоянийвнешней средыРисунок 5 - Структура методов решения многокритериальных задач в условияхнеопределённого состояния среды транспорно-логистической системыПрименяемые в современных условиях методы математическогомоделирования должны позволять при наличии минимальных сведений осостояниях объекта исследования строить алгоритмы, обеспечивающиеполучение оптимальных решений на базе цифровых технологий.

Рассмотримметодологию поиска метода решения многокритериальных задач в зависимостиот состояния параметров (природы факторов) исследуемой средыфункционирования ТЛС и с учётом необходимости снятия неопределённости,обусловленной целями исследования. Методология, позволяющая получить17искомое аналитическое решение, определяемое как априорное Баейсоводействие для определения отдельного дискретного состояния ТЛС приизвестных параметрах ТСО и ГАП по отдельным критериям ( , , , )сводится к определению коэффициентов относительной важности (КОВ) - .Распределение можно представить в виде матрицы их значений:‖ ‖ =1121…11222……2…12…(5)Применение различных методов снятия неопределённости в ТЛС (МРСП,МАИ, критерий Лапласа, оценки Фишберна) зачастую, даже в случаерекомендации одного и того же действия может приводить к получениюразличных количественных значений эффективности решения.

В прикладныхтранспортных задачах, реализуемых в цифровых технологиях, когда важенне только вариант решения задачи, но и его возможная эффективность,подобные разночтения могут носить принципиальный характер. В то жевремя значение количественной оценки влияет на выбор дальнейшей траекториидвижения транспортного средства при реализации задачи динамическогопрограммирования. Поэтому при решении данного класса прикладных задачнеобходимо реализовывать на практике методы, позволяющие не толькоаналитически находить возможные варианты решений (приемлемые решения),но и определять максимальное значение эффективности в количественныхоценках по нескольким критериям эффективности с целью определенияоптимального состояния ТЛС.

В этом случае применимы: метод районированияпо принципу доминирования возможных вариантов с последующим выборомоптимального или метод районирования по принципу соблюденияиерархического соотношения вероятностей возможных состояний внешнейсреды.В обоих случаях применения метода районирования решение задачисводится к линейному программированию для каждого сравниваемого вариантапринятия решения i, то есть применительно к ТЛС к одному из возможныхвариантов перемещения партии груза:{ = ∑=1 с → ,,(6)∑=1 с = 1, 0 ≤ с ≤ 1, с ≥ с+1 , = ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅1, − 1где – эффективность варианта принятия решения в количественных оценках; – эффективность частных решений, с – значение коэффициентовотносительной важности решений.Поясним данное решение.

В ТЛС каждому ТСК соответствует множествовозможных состояний (матрицы эффективностей) в зависимости отрезультативных показателей ГАП и ТСО, объединённых в единый циклтранспортного процесса. Управление в ТЛС реализуется пошагово для18отдельной партии груза после определения эффективного решения и примененияего в качестве одного из конечного числа возможных распределений груза наТСК.Конечным результатом последовательного воздействия будет изменениесостояния системы, определяемое степенью загруженности отдельных ТСК, аопределение оптимальных траекторий перевозок партий грузов, базирующиесяна принципе Беллмана, будет сводится к решению задачи (рисунок 6).() = max () + ( (() ))} , ( ∈ |)∈()() = ∑=1 с → ,(7)̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅{ ∑=1 с = 1, 0 ≤ с ≤ 1, с ≥ с+1 , = 1, − 1тск1тск2ГОтск6тск7тск5тск8ГПтск3тск4 ={=1 с → ,=1с = 1, 0 ≤ с ≤ 1, с ≥ с+1 , = ̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅1, − 1- определяется оптимальный вариантперемещенияпартиигруза,какколичественная оценка эффективности(КОЭ) по установленным критериям ТСОи ГАП() = max∈()() + ( (() ))} , ( ∈ |) –Вариант траектории перемещения партиигруза по совокупности КОЭ ТСО и ГАП сучётом всех элементов ТЛС (ТСК) иоптимальной последовательностигрузодвижения.Рисунок 6 - Определение оптимальной траектории перемещения партии грузов вдинамической системе с дискретными состояниями3.

Алгоритм ЦООМУ в ТЛС на базе методики достижения динамическогобаланса между величинами пропускных способностей ТСК и грузопотоков.Технологически любая ТЛС представляет собой совокупность ряда объектов илиэлементов системы: производители сырья и материалов, логистические центры,производители продукции, склады дистрибьюторов, торговые объекты,19потребители, объекты рециклинга и объекты грузового транспорта,выполняющего роль связывающего звена. Применение RFID технологийпозволяет осуществлять связь объекта исследования с единым информационнымцентром (сервером) цепи (рисунок 7).Производители сырья иматериаловГАПИнформационныепотокиТСК – логистическийраспределительный центрГАППроизводитель продукцииГАПТСК – склад дистрибьютораГАПИнформационныйцентр (сервис)База данныхкомпьютерногомоделированияПроцедура расчётовТорговый объект сфункциями ТСКГАППотребительМатериальные потокиРисунок 7 – Схема организация технологического процесса с применением системрадиочастотной идентификацииИнтегрирование в аналитический аппарат многокритериальногодинамического программирования методов, позволяющих на каждом элементеперемещения груза в ТЛС (участок перевозки + участок перераспределениягрузов в системе) получать области возможных оптимальных решений и приэтом учитывать несколько критериев эффективности в условиях с достаточновысокой степенью неопределённости состояния среды, требует формированияспециальных алгоритмов.

Данное требование обосновано тем, что процессыперевозки грузов и процессы их обработки на ТСК в ТЛС базируются наразличных системных показателях, носящих стохастический характер изачастую вступающих в противоречие друг с другом. Разработанный алгоритм(рисунок 8) рассматривает ТЛС, как динамическую систему, тем самымопределяя ТЛС, как объект, развивающийся во времени, с переходами отисходного или рассматриваемого состояния к последующим. Множество всех20возможных состояний ТЛС, как динамической системы определяетсяпространством её состояний или фазовым пространством (фаза - состояние).Исходные данные: объем перевозки, расположениеГО, ГП и ТСК, провозные возможности АТП,мощность ТСК, характеристики грузаРазработка структуры критериев ТЛС дляотдельных партий грузаБаза данных:информационноеобеспечениесистемы(состояниесистемы исостояниевнешней среды),контрольсостояниесистемыРасчёт результативных показателей ГАП иТСО по отдельным критериямФормирование матриц эффективности дляотдельных циклов ТПНаличие приоритетакритериевданетметод районирования попринципу доминированиявозможных вариантовметод районирования по принципусоблюдения иерархическогосоотношения критериевМоделирование конечного ориентированного графаТЛСПроцедура расчётамногокритериальной задачиОпределение оптимальныхтраекторий перевозок партийгрузовФормирование параметров иконтрольных точек обратнойсвязи в системеОпределениепроизводственной программыГАП и ТСООпределение локальных параметров ТСКДанные для разработки программразвития ТСККонецРисунок 8 - Алгоритм управления процессами перемещения грузов в цифровой моделиуправления21Разработанная аналитическая модель, реализуемая через алгоритмуправления функционированием ТЛС, способна автоматически вырабатыватьоптимальные решения с неограниченного количества критериев эффективностии по неограниченному количеству вариантов возможных действий, поэтому еёможно рассматривать как подсистему ИТС (рисунок 9).Собственное состояние ТЛСУправления в ТЛС как в подсистеме ИТС наразработанных в исследовании моделях(алгоритмах) ЦООМУСостояние внешней среды ТЛСЦели системы:оптимизацияпараметров ТСО иГАПАнализ базы данных по методологии:1.